（全國(guó)專(zhuān)用）2017版高考物理大二輪總復(fù)習(xí)與增分策略 專(zhuān)題十八 交變電流（加試）.doc

專(zhuān)題十八 交變電流（加試）考綱解讀章內(nèi)容考試要求說(shuō)明必考加試交變電流交變電流c1.不要求推導(dǎo)交流電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式2不要求計(jì)算線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)3不要求證明正弦式交變電流有效值與峰值之間的關(guān)系4不要求計(jì)算方波等其他交變電流的有效值5不要求知道感抗、容抗的概念6不要求分析、計(jì)算兩個(gè)及以上副線圈和有兩個(gè)磁路的變壓器問(wèn)題7不要求計(jì)算同時(shí)涉及升壓、降壓的輸電問(wèn)題描述交變電流的物理量c電感和電容對(duì)交變電流的影響b變壓器c電能的輸送c一、交變電流1定義大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流2常見(jiàn)類(lèi)型：如圖1甲、乙、丙、丁所示都屬于交變電流其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)正弦交流電，如圖甲所示圖13正弦交流電的產(chǎn)生和圖象(1)產(chǎn)生：如圖2所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可產(chǎn)生正弦式交變電流圖2(2)中性面及其特點(diǎn)：定義：與磁場(chǎng)方向垂直的平面特點(diǎn)：a線圈位于中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零b線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，電流的方向就改變一次(3)圖象：用以描述交流電隨時(shí)間變化的規(guī)律，如果線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，其圖象為正弦函數(shù)曲線，如圖3所示圖3二、描述交變電流的物理量1周期和頻率(1)周期(t)：交變電流完成一次周期性變化(線圈轉(zhuǎn)一周)所需的時(shí)間，單位是秒(s)，公式t.(2)頻率(f)：交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)單位是赫茲(hz)(3)周期和頻率的關(guān)系：t或f.2交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值(1)瞬時(shí)值：交變電流某一時(shí)刻的值，是時(shí)間的函數(shù)(2)峰值：交變電流(電流、電壓或電動(dòng)勢(shì))所能達(dá)到的最大的值，也叫最大值(3)有效值：跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值叫做交變電流的有效值對(duì)正弦式交變電流，其有效值和峰值的關(guān)系為：eem，uum，iim.三、電感和電容對(duì)交變電流的影響1電感器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)線圈的自感系數(shù)越大，交流的頻率越高，對(duì)交變電流的阻礙作用越大(2)電感器的應(yīng)用類(lèi)型區(qū)別低頻扼流圈高頻扼流圈自感系數(shù)較大較小阻礙作用較大較小應(yīng)用通直流、阻交流通低頻、阻高頻2.電容器對(duì)交變電流的阻礙作用(1)電容器的電容越大，交流的頻率越高，對(duì)交變電流的阻礙作用越小(2)作用：“通交流，隔直流；通高頻，阻低頻”四、理想變壓器1構(gòu)造如圖4所示，變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個(gè)線圈組成的圖4(1)原線圈：與交流電源連接的線圈，也叫初級(jí)線圈(2)副線圈：與負(fù)載連接的線圈，也叫次級(jí)線圈2原理電流的磁效應(yīng)、電磁感應(yīng)3基本關(guān)系式及制約關(guān)系(1)功率關(guān)系：p入p出(2)電壓關(guān)系：.(3)電流關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí).五、電能的輸送1輸電過(guò)程(如圖5所示)圖52電壓損失(1)uuu.(2)uir.3功率損失(1)ppp.(2)pi2r.4輸送電流(1)i.(2)i.加試基礎(chǔ)練1(多選)圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞虛線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦式交變電流的是()答案abd解析選項(xiàng)c情況下，穿過(guò)線圈的磁通量始終為零，不能產(chǎn)生正弦式交變電流，而a、b、d情況均可產(chǎn)生2(多選)某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)為e50sin 100t(v)對(duì)此電動(dòng)勢(shì)，下列表述正確的是()a最大值是50 vb頻率是100 hzc有效值是25 vd周期是0.02 s答案cd解析從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，交變電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為eemsin t，因e50sin 100t(v)，所以最大值em50 v，a錯(cuò)誤；由2f100 rad/s得f50 hz，b錯(cuò)誤；有效值e25 v，c正確；t0.02 s，d正確3(多選)(2016杭州市月考)如圖6所示的實(shí)驗(yàn)電路中，若交流電壓的有效值與直流電壓相等，s為雙刀雙擲開(kāi)關(guān)，下列敘述中正確的是()圖6a當(dāng)s擲向a、b時(shí)燈較亮，擲向c、d時(shí)燈較暗b當(dāng)s擲向a、b時(shí)燈較暗，擲向c、d時(shí)燈較亮cs擲向c、d，把電感線圈中的鐵芯抽出來(lái)時(shí)燈變亮ds擲向c、d，電源電壓不變，而使頻率減小時(shí)燈變暗答案ac解析線圈對(duì)恒定電流幾乎無(wú)阻礙作用，對(duì)交變電流自感系數(shù)越大，頻率越高，阻礙作用越大4(多選)如圖7所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21，電池和交變電源的電動(dòng)勢(shì)都為6 v，內(nèi)阻均不計(jì)下列說(shuō)法正確的是()圖7as與a接通的瞬間，r中無(wú)感應(yīng)電流bs與a接通穩(wěn)定后，r中無(wú)感應(yīng)電流cs與b接通穩(wěn)定后，r兩端的電壓為3 vds與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為21答案bc解析變壓器只能改變交流電的電壓，在開(kāi)關(guān)s剛接通a時(shí)，r中有感應(yīng)電流，但電路穩(wěn)定后則無(wú)感應(yīng)電流，故a錯(cuò)誤，b正確當(dāng)開(kāi)關(guān)s接通b穩(wěn)定后，r上的電壓u2u13 v，原、副線圈中電流的頻率相等，故d錯(cuò)誤，c正確5輸電線的電阻共計(jì)為r，輸送的電功率為p，用電壓u送電，則用戶能得到的電功率為()ap bprcp d.r答案b解析輸電電流i，輸電線上的損失功率pi2rr，用戶得到的功率p用pppr，故本題只有b正確交變電流的產(chǎn)生和描述1交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說(shuō)明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)eemsin tiimsin t計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值emnbsim討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值eui(只適用于正弦式交變電流)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如電功、電功率、電熱等)電器設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是指有效值保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值交流電壓表和電流表的讀數(shù)為有效值平均值某段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流的平均值bln計(jì)算通過(guò)電路截面的電荷量2.有效值的計(jì)算方法(1)正弦式交流電的有效值：i，u，e.(2)非正弦式交流電的有效值：根據(jù)電流的熱效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算例1如圖8所示，n50 匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)l120 cm，ad邊長(zhǎng)l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度b0.4 t的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線的固定軸oo以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r1 ，外電路電阻r9 ，t0時(shí)線圈平面與磁感線平行，ab邊正轉(zhuǎn)出紙外、cd邊轉(zhuǎn)入紙里求：圖8(1)t0時(shí)感應(yīng)電流的方向；(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3)線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功答案(1)感應(yīng)電流方向沿adcba(2)e314cos (100t) v(3)98.6 j解析(1)根據(jù)右手定則，線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)閍dcba.(2)線圈的角速度2n100 rad/s圖示位置的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，其大小為emnbl1l2代入數(shù)據(jù)得em314 v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eemcos t314cos (100t) v.(3)電動(dòng)勢(shì)的有效值e線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期t0.02 s線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，外力做功大小等于電功的大小，即wi2(rr)tt代入數(shù)據(jù)得w98.6 j.書(shū)寫(xiě)交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的基本思路(1)確定正弦式交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象讀出或由公式emnbs求出相應(yīng)峰值(2)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式若線圈從中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iimsin t.若線圈從垂直中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iimcos t.變式題組1(2016東陽(yáng)市聯(lián)考)如圖9所示，為演示交變電流產(chǎn)生的裝置圖，關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，正確的說(shuō)法是()圖9a線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，指針左右擺動(dòng)兩次b圖示位置為中性面，線圈中無(wú)感應(yīng)電流c圖示位置ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍bd線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量變化率為零答案c解析線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在電路中產(chǎn)生呈周期性變化的交變電流，線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)電流改變方向，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，有兩次通過(guò)中性面，電流方向改變兩次，指針左右擺動(dòng)一次，故a錯(cuò)；線圈處于圖示位置時(shí)，ab邊向右運(yùn)動(dòng)，由右手定則，ab邊的感應(yīng)電流方向?yàn)閍b，故c對(duì)；線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，ab、cd邊垂直切割磁感線，線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大，也可以這樣認(rèn)為，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量為零，但磁通量的變化率最大，b、d錯(cuò)誤2小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共n匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸oo，線圈繞oo勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖10所示矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()圖10a峰值是e0 b峰值是2e0c有效值是ne0 d有效值是ne0答案d解析矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，所以發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)峰值為2ne0，a、b錯(cuò)誤；由于不計(jì)線圈的電阻，所以發(fā)電機(jī)的輸出電壓峰值為2ne0，有效值為ne0，故d正確3一交流電壓為u100sin (100t) v，由此表達(dá)式可知()a用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為50 vb該交流電壓的周期為0.02 sc將該電壓加在“100 v100 w”的燈泡兩端，燈泡的實(shí)際功率小于100 wdt s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為50 v答案b解析電壓有效值為100 v，故用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為100 v，a項(xiàng)錯(cuò)誤；100 rad/s，則周期t0.02 s，b項(xiàng)正確；該電壓加在“100 v100 w”的燈泡兩端，燈泡恰好正常工作，c項(xiàng)錯(cuò)；t s代入瞬時(shí)值表達(dá)式得電壓的瞬時(shí)值為100 v，d項(xiàng)錯(cuò)4(2016麗水一模)交流發(fā)電機(jī)線圈電阻r1 ，用電器電阻r9 ，電壓表示數(shù)為9 v，如圖11所示，那么該交流發(fā)電機(jī)()圖11a電動(dòng)勢(shì)的峰值為10 vb電動(dòng)勢(shì)的有效值為9 vc交流發(fā)電機(jī)線圈通過(guò)中性面時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為10 vd交流發(fā)電機(jī)線圈自中性面轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 v答案d解析電壓表示數(shù)等于路端電壓，電路中的電流為i a1 a，所以電動(dòng)勢(shì)的有效值為：ei(rr)1(91) v10 v，所以電動(dòng)勢(shì)的最大值為eme10 v，故選項(xiàng)a、b錯(cuò)；線圈通過(guò)中性面時(shí)最大，但0，故e0，選項(xiàng)c錯(cuò)；線圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，bs，t，所以n，由于emnbs，所以 v，選項(xiàng)d對(duì)變壓器和電能的輸送1基本關(guān)系式中物理量之間的決定關(guān)系電壓副線圈電壓u2由原線圈電壓u1和匝數(shù)比決定，即u2u1(原制約副)功率副線圈中的功率p2由用戶負(fù)載決定，原線圈的輸入功率p1由副線圈的輸出功率p2決定，即p1p2(副制約原)電流原線圈的電流i1由副線圈的電流i2和匝數(shù)比決定，即i1i2(副制約原)2.理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析常見(jiàn)的理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析一般分匝數(shù)比不變和負(fù)載電阻不變兩種情況(1)匝數(shù)比不變的情況(如圖12甲所示)u1不變，根據(jù)，輸入電壓u1決定輸出電壓u2，不論負(fù)載電阻r如何變化，u2不變當(dāng)負(fù)載電阻發(fā)生變化時(shí)，i2變化，輸出電流i2決定輸入電流i1，故i1發(fā)生變化i2變化引起p2變化，p1p2，故p1發(fā)生變化圖12(2)負(fù)載電阻不變的情況(如圖乙所示)u1不變，發(fā)生變化，故u2變化r不變，u2變化，故i2發(fā)生變化根據(jù)p2，p2發(fā)生變化，再根據(jù)p1p2，故p1變化，p1u1i1，u1不變，故i1發(fā)生變化3遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題(1)遠(yuǎn)距離輸電示意圖(如圖13所示)圖13(2)減少輸電電能損失的兩種方法理論依據(jù)：p損i線2r線減小輸電線的電阻：根據(jù)電阻定律r，要減小輸電線的電阻r，在保證輸電距離的情況下，可采用減小材料的電阻率、增大導(dǎo)線的橫截面積等方法減小輸電導(dǎo)線中的電流：在輸電功率一定的情況下，根據(jù)pui，要減小電流，必須提高電壓(3)輸電線路功率損失的計(jì)算方法p損pp，p為輸送的功率，p為用戶所得功率p損i線2r線，i線為輸電線路上的電流，r線為線路電阻p損，u為在輸電線路上損失的電壓，r線為線路電阻p損ui線，u為在輸電線路上損失的電壓，i線為輸電線路上的電流例2(多選)(2015浙江9月選考樣題)理想變壓器原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖14所示，原、副線圈匝數(shù)比100，副線圈只接入一個(gè)r10 的電阻，則()圖14a與電阻r并聯(lián)的電壓表示數(shù)為3.11 vb流過(guò)電阻r的電流最大值為0.311 ac變壓器的輸入功率為0.484 wd一個(gè)周期內(nèi)，電阻r上產(chǎn)生的熱量為9.68103 j答案bcd解析由題圖可知原線圈兩端電壓的最大值為311 v，則有效值u1 v220 v，由，解得u22.2 v，而電壓表示數(shù)為有效值，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤；流過(guò)電阻r的最大電流為0.311 a，故選項(xiàng)b正確；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即p入p出u2i20.484 w，故選項(xiàng)c正確；一個(gè)周期內(nèi)，r上產(chǎn)生的熱量qi22 rt()2rt()2102.0102 j9.68103 j，故選項(xiàng)d正確關(guān)于理想變壓器的四點(diǎn)說(shuō)明1變壓器不能改變直流電壓2變壓器只能改變交變電流的電壓和電流，不能改變交變電流的頻率3理想變壓器本身不消耗能量4理想變壓器基本關(guān)系中的u1、u2、i1、i2均為有效值變式題組5(多選)如圖15所示，理想變壓器的原線圈接交流電源，副線圈接阻值為r的負(fù)載電阻若與原線圈連接的電壓表v1的示數(shù)為u1，與副線圈連接的電壓表v2的示數(shù)為u2，且u2u1，則以下判斷中正確的是()圖15a該變壓器輸入電流與輸出電流之比為u1u2b該變壓器輸入功率與輸出功率之比為u2u1c通過(guò)負(fù)載電阻r的電流i2d通過(guò)原線圈的電流i1答案cd解析據(jù)p1p2，可得i1u1i2u2，故a、b均錯(cuò)誤通過(guò)r的電流i2，而i1i2，故c、d均正確6(2014浙江理綜15)如圖16所示為遠(yuǎn)距離交流輸電的簡(jiǎn)化電路圖發(fā)電廠的輸出電壓是u，用等效總電阻是r的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是i1，其末端間的電壓為u1.在輸電線與用戶間連有一理想變壓器，流入用戶端的電流是i2.則()圖16a用戶端的電壓為b輸電線上的電壓降為uc理想變壓器的輸入功率為i12rd輸電線路上損失的電功率為i1u答案a解析根據(jù)理想變壓器的工作原理，得i1u1i2u2，所以用戶端的電壓u2，選項(xiàng)a正確；輸電線上的電壓降ui1ruu1，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率p1i1ui12ri1u1，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；輸電線路上損失的功率pi12ri1(uu1)，選項(xiàng)d錯(cuò)誤7圖17甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n241，電阻r20 ，l1、l2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，s1為單刀雙擲開(kāi)關(guān)原線圈接正弦交變電源，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示現(xiàn)將s1接1，s2閉合，此時(shí)l2正常發(fā)光下列說(shuō)法正確的是()圖17a只斷開(kāi)s2后，小燈泡l1正常發(fā)光b只斷開(kāi)s2后，原線圈的輸入功率增大c若s1換接到2后，流經(jīng)r的電流瞬時(shí)值表達(dá)式icos 50t(a)d若s1換接到2后，r消耗的電功率為1.25 w答案d解析l1、l2為規(guī)格相同的兩只小燈泡，只斷開(kāi)s2后，總電阻增加，l1、l2串聯(lián)，小燈泡l1不能正常發(fā)光，原線圈的輸入功率減小，故a、b錯(cuò)誤；若s1換接到2后，輸出電壓的有效值u25 v，則r消耗的電功率為1.25 w，由題意可求100 rad/s，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，選項(xiàng)d正確1(2016寧波市調(diào)研)如圖所示，面積均為s的單匝線圈繞其對(duì)稱(chēng)軸或中心軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)b中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，能產(chǎn)生正弦交變電動(dòng)勢(shì)ebssin t的圖是()答案a解析線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸(軸在線圈所在平面內(nèi))勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦交變電動(dòng)勢(shì)為ebssin t，由這一原理可判斷，a圖正確2一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸oo勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈平面位于如圖1甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通過(guò)線圈內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示下列說(shuō)法正確的是()圖1at1、t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率最大bt2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變ct1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變dt2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小答案c解析t1、t3時(shí)刻磁通量最大，磁通量的變化率為零，這兩個(gè)時(shí)刻感應(yīng)電流方向改變，t2、t4時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)a、b、d錯(cuò)誤，c正確3小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖2所示此線圈與一個(gè)r10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻，下列說(shuō)法正確的是()圖2a交變電流的周期為0.125 sb交變電流的頻率為8 hzc交變電流的有效值為 ad交變電流的最大值為4 a答案c解析由圖象可知周期t0.250 s，頻率f4 hz，故選項(xiàng)a、b均錯(cuò)誤交變電流的有效值i a a，最大值im2 a，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤，c正確4一個(gè)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖象如圖3甲所示，則下列說(shuō)法中正確的是()圖3at0時(shí)刻，線圈平面與中性面垂直bt0.01 s時(shí)刻，的變化率最大ct0.02 s時(shí)刻，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大d該線圈產(chǎn)生的相應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示答案b5(多選)(2016杭州市月考)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4甲所示，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖乙所示，則()圖4at0.005 s時(shí)線框的磁通量變化率為零bt0.01 s時(shí)線框平面與中性面重合c線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311 vd線框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為50 hz答案bd解析由題圖乙可知該正弦交變電動(dòng)勢(shì)的電壓最大值為311 v，周期等于0.02 s，因此，根據(jù)正弦交變電動(dòng)勢(shì)的最大值與有效值之間的關(guān)系式u得知選項(xiàng)c錯(cuò)誤；又f，則頻率f50 hz，選項(xiàng)d正確；當(dāng)t0.005 s時(shí)，e311 v，取得最大值，穿過(guò)線圈的磁通量變化率最大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；當(dāng)t0.01 s時(shí)，交變電壓及電流方向發(fā)生改變，電壓值最小等于零，線框平面與中性面重合，選項(xiàng)b正確6.如圖5所示，電路由交流電源供電，最大電壓保持不變，如果交變電流的頻率升高，則下列說(shuō)法中正確的是()圖5a電容器上的電荷量最大值增大b電容器的阻礙作用增大c電路中燈泡的亮度變亮d電路中燈泡的亮度變暗答案c解析當(dāng)交變電流的頻率升高時(shí)，電容器的阻礙作用減小，燈泡的亮度變亮，燈泡兩端的電壓變大，故選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)b、d錯(cuò)誤；由qcu可知，選項(xiàng)a錯(cuò)誤7(多選)(2016諸暨市期末)松下負(fù)離子電吹風(fēng)機(jī)在日本國(guó)內(nèi)使用時(shí)，電壓為110 v，電流為10 a現(xiàn)在把這只電吹風(fēng)機(jī)帶到我國(guó)來(lái)使用，因我國(guó)電壓為220 v，需要購(gòu)買(mǎi)如圖6所示的電源變壓器，將220 v電壓轉(zhuǎn)換成110 v電壓，變壓器常用va或kva作單位來(lái)量度它的功率假設(shè)該變壓器為理想變壓器，則以下說(shuō)法正確的是()圖6a電源變壓器為升壓變壓器b電源變壓器的匝數(shù)比為21c此時(shí)電源變壓器的輸入電流為20 ad此時(shí)電源變壓器的輸出功率為1.1 kva答案bd8(多選)僅采取下列中的某一個(gè)措施，能使如圖7所示的理想變壓器輸出功率增加的是()圖7a增加負(fù)載電阻r的阻值b減小負(fù)載電阻r的阻值c增加副線圈的匝數(shù)n2d減少原線圈的匝數(shù)n1答案bcd解析由p出知u2一定時(shí)，r減小，p出增大，a錯(cuò)誤，b正確；又u2u1知u1、r一定時(shí)，n1減少或n2增加，均引起u2增加，p出增加，c、d正確9如圖8所示是一臺(tái)理想自耦變壓器，在a、b之間接正弦交變電流，、分別為理想交流電流表和交流電壓表若將調(diào)壓端的滑動(dòng)觸頭p向上移動(dòng)，則()圖8a電壓表v的示數(shù)變大b變壓器的輸出功率變大c電流表a的示數(shù)變小d電流表a的示數(shù)變大答案c解析a、b間為原線圈，當(dāng)p向上移動(dòng)時(shí)，原線圈匝數(shù)增多，原、副線圈匝數(shù)比變大由變壓規(guī)律，u1不變，則u2變小，電壓表v的示數(shù)變小，r不變，由p可知，變壓器的輸出功率變小，選項(xiàng)a、b錯(cuò)；p2u2i2，u2變小，r不變，i2變小，p2變小，由p1p2u1i1可以知道，i1變小，選項(xiàng)c對(duì)，d錯(cuò)10(多選)在如圖9所示的電路中，t為一降壓式自耦調(diào)壓變壓器，開(kāi)始時(shí)燈泡l正常發(fā)光，現(xiàn)在電源電壓u略降低，為使燈l仍能正常發(fā)光，可采取的措施是()圖9a將自耦調(diào)壓變壓器的滑片p適當(dāng)上滑b將自耦調(diào)壓變壓器的滑片p適當(dāng)下滑c適當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器r2的阻值d適當(dāng)減小滑動(dòng)變阻器r2的阻值答案ac解析根據(jù)可得u2u，所以應(yīng)增加n2，故a正確；匝數(shù)比不變，應(yīng)使r1兩端電壓減小，則總電流減小，所以使r2阻值增加，故c正確11(多選)在如圖10所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說(shuō)法中正確的是()圖10a升壓變壓器的輸出電壓增大b降壓變壓器的輸出電壓增大c輸電線上損耗的功率增大d輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大答案cd解析發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器輸出的電壓u2應(yīng)不變，a錯(cuò)誤；輸電線電流i會(huì)隨著p的增大而增大，輸電線電壓損失u損ir也增大，所以降壓變壓器的輸入電壓u3u2u損減小，則降壓變壓器的輸出電壓減小，b錯(cuò)誤；輸電線功率損失p損i2r2r，因p變大，所以p損變大，c正確；，因p變大，所以比值變大，d正確12(2015福建理綜15)圖11為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器t的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在t的原線圈兩端接入一電壓uumsin t的交流電源，若輸送電功率為p，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為()圖11a() b()c4()2()2r d4()2()2r答案c解析原線圈電壓的有效值：u1，根據(jù)可得u2，又因?yàn)槭抢硐胱儔浩?，所以t的副線圈的輸出功率等于原線圈的輸入功率p，所以輸電線上的電流i，輸電線上損失的電功率為pi22r4r22，所以c正確，a、b、d錯(cuò)誤13(2016寧波模擬)如圖12所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為21，電阻r55.0 ，原線圈兩端接一正弦式交變電流，電壓u隨時(shí)間t變化的規(guī)律為u110sin 20t (v)，時(shí)間t的單位是s.那么，通過(guò)電阻r的電流有效值和頻率分別為()圖12a1.0 a、20 hzb. a、20 hzc. a、10 hzd1.0 a、10 hz答案d解析理想變壓器原、副線圈的頻率是相同的，所以2f20 rad/s，所以頻率f10 hz.根據(jù)電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系得，所以副線圈兩端電壓的有效值u2u155 v，通過(guò)電阻r的電流有效值i2 a1.0 a，d正確14如圖13，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1n221，和均為理想電表，燈泡電阻rl6 ，ab端電壓u112sin 100t(v)下列說(shuō)法正確的是()圖13a電流頻率為100 hzb.的讀數(shù)為24 vc.的讀數(shù)為0.5 ad變壓器輸入功率為6 w答案d解析根據(jù)交變電流的表達(dá)式可得100 rad/s2f，解得f50 hz，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；原線圈電壓的有效值u1 v12 v，根據(jù)，可得副線圈電壓的有效值u26 v，即電壓表的讀數(shù)為6 v，選項(xiàng)b錯(cuò)誤；電流表的讀數(shù)為i21 a，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；變壓器輸入功率等于輸出功率pu2i26 w，選項(xiàng)d正確15(多選)(20169月金華十校模擬)某實(shí)驗(yàn)小組在物理老師的指導(dǎo)下自制了一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)，并用自制的變壓器(可視為理想變壓器)對(duì)標(biāo)有“3.6 v,0.5